基于運(yùn)算放大器的正弦波發(fā)生器(編輯修改稿)
2024-07-22 07:14 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 。 由圖知，時(shí)，經(jīng)RC選頻網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)竭\(yùn)放同相端的電壓與同相，這樣，放大電路和有ZZ2組成的反饋網(wǎng)絡(luò)剛好形成正反饋系統(tǒng)，因而有可能振蕩。所謂建立振蕩，就是要是電路自激，從而產(chǎn)生持續(xù)的振蕩，由直流電變?yōu)榻涣麟姟?duì)于RC振蕩電路來(lái)說(shuō)，直流電源就是能源。由于電路中存在噪聲，它的頻譜分布很廣，其中也包括有這樣的頻率成分。這種微弱的信號(hào)，經(jīng)過(guò)放大，通過(guò)正反饋的選頻網(wǎng)絡(luò)，使輸出幅度愈來(lái)愈大，最后受電路中的非線性元件的限制，使振蕩幅度自動(dòng)的穩(wěn)定下來(lái)，開(kāi)始時(shí)，略大于3，達(dá)到穩(wěn)定平衡狀態(tài)時(shí)。 前已提及，從正弦波的工作情況來(lái)看，振蕩頻率是由相位平衡條件所決定的。從上式可以看出，只有當(dāng)，時(shí)，才滿足相位平衡條件，所以振蕩頻率可以表示為：。當(dāng)適當(dāng)調(diào)整負(fù)反饋的強(qiáng)弱，使得的值略大于3時(shí)，其輸出波形為弦波，如果的值遠(yuǎn)大于3時(shí)，則因振幅的增長(zhǎng)，致使放大器件工作在非線性區(qū)域，輸出波形將嚴(yán)重失真。 在一個(gè)實(shí)際的回路中，由于元件值的變化很難保持該橋的平衡，為了使打開(kāi)電源后振蕩能夠自動(dòng)的運(yùn)行，并且其振幅保持在運(yùn)算放大器的飽和度極限之外，從而避免過(guò)度的的畸變，必須要有某些措施保證，要達(dá)到這兩個(gè)目的，可通過(guò)讓比值與幅度有關(guān)，以使得在低信號(hào)電平時(shí)比2略大以保證振蕩開(kāi)始，而在高信號(hào)電平時(shí)比值略小于2以限制振蕩幅度。然后，振蕩一旦開(kāi)始，它就會(huì)不斷增長(zhǎng)，并且自動(dòng)穩(wěn)定在某個(gè)中間幅度電平，此處正好比值為2。幅度穩(wěn)定可以采取很多方式，它們都是利用非線性元件，根據(jù)信號(hào)的幅度來(lái)減小或增大。 總結(jié)如下：1） A＜3V／V。從直觀上即可看出，這一擾動(dòng)每次環(huán)繞回路后均會(huì)被減小，直至其降到零為止。這時(shí)可以認(rèn)為回路的負(fù)反饋（通過(guò)）勝過(guò)了正反饋（通過(guò)和），使其成為一個(gè)穩(wěn)定的系統(tǒng)。2） A＞3V／V。這時(shí)正反饋超過(guò)了負(fù)反饋，說(shuō)明頻率為的擾動(dòng)會(huì)被再生的放大，導(dǎo)致整個(gè)電路進(jìn)入一個(gè)幅度不斷增長(zhǎng)的振蕩過(guò)程中。此時(shí)電路是不穩(wěn)定的。3） A=3V／V 。這種情況稱(chēng)為中性的穩(wěn)定狀態(tài)，因?yàn)榇藭r(shí)正負(fù)反饋量相等。任何頻率為的擾動(dòng)首先被放大3V／V 倍，然后再縮小1/3V／V，這就說(shuō)明一旦電路工作它就會(huì)無(wú)限的持續(xù)下去。 還可以采取正交振蕩器來(lái)完成正弦波的產(chǎn)生，由于需要采用兩個(gè)運(yùn)算放大器，所以為了方便分析，這里采用文氏橋振蕩器。 第5章 參數(shù)設(shè)計(jì)及運(yùn)算集成運(yùn)算放大器（LF356N),二極管（BREAK），示波器(XSC1),固定電容（1nF),可變電容（0～9nF),及各種型號(hào)電阻。 根據(jù)穩(wěn)定振
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